DE2930867C2 - Process for the separation of a gaseous hydrocarbon mixture containing hydrogen, methane and olefins and plant for carrying out this process - Google Patents

Process for the separation of a gaseous hydrocarbon mixture containing hydrogen, methane and olefins and plant for carrying out this process

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Description

Die vorliegende Erfindung fällt in das Gebiet der Erdölchemie und kann am zweckmäßigsten beim Herstellen von hochreinem Äthylen und Propylen angewanck werden. The present invention falls within the field of petrochemistry and may be most useful in manufacturing high purity ethylene and propylene.

In den modernen Prozessen der Erdölchemie sind Äthylen und Propylen die häufigsten Ausgangsstoffe zur Herstellung einer Vielzahl von Kunststoffen, beispielsweise von Polyäthylen, Polypropylen und von Copolymeren von Äthylen und Propylen. Hierbei werden an die Reinheit des Äthylens und Propylens sehr hohe Forderungen gestellt. Beispielsweise darf der Methangehalt in Äthylen 0,0005-0,001 Mol-% nicht überschreiten. Es ist offensichtlich, daß die Gewinnung von Äthylen mit einer solchen Reinheit aus gasförmigen Kohlenwasserstoffgemischen die größten Energieaufwände beim Trennen des Methans von den Olefinen bedingt.In modern petrochemical processes, ethylene and propylene are the most common starting materials for Manufacture of a wide variety of plastics such as polyethylene, polypropylene and copolymers of ethylene and propylene. Very high demands are made on the purity of the ethylene and propylene posed. For example, the methane content in ethylene must not exceed 0.0005-0.001 mol%. It is obvious that the production of ethylene with such a purity from gaseous hydrocarbon mixtures the greatest energy expenditure in separating the methane from the olefins.

Zur Zeit dient in den industriell hochentwickelten Ländern als Hauptrohstoff der Erdölchemie Äthylen, dessen Produktion 35 bis 40.106 t/Jahr beträgt.At present, in the industrially highly developed countries, the main raw material used in petrochemicals is ethylene, the production of which is 35 to 40.10 6 t / year.

Somit ist die Entwicklung wirtschaftlicher und hocheffektiver Verfahren zum Trennen gasförmiger Kohlen-Wasserstoffgemische und der Anlage zum Durchführen dieser Verfahren äußerst aktuell.Thus, the development of economical and highly effective methods for separating gaseous coal-hydrogen mixtures and the facility for performing these procedures is extremely up-to-date.

Zur Zeit ist eine Vielzahl verschiedenartiger Verfahren und Anlagen zum Trennen gasförmiger Kohlenstoffgemische bekannt, einschließlich auch zum Trennen der Methan-Wasserstofffraktion von Olefinen.There are currently a large number of different processes and systems for separating gaseous carbon mixtures known, including also for separating the methane-hydrogen fraction from olefins.

So ist ein Verfahren zum Abscheiden von Olefinen, Methan und Wasserstoff aus einem gasförmigen Gemisch der Kohlenwasserstoffe, das vorzugsweise Wasserstoff, Methan und Olefine enthält (siehe US-PS 34 43 388), bekannt. Nach diesem Verfahren wird das Gasgemisch in vielen Stufen mit aufeinanderfolgend abnehmenden Temperaturen abgekühlt, um die Hauptmenge des Gases, die vorzugsweise aus Olefinen und einem Teil des Methans mit Wasserstoffbeimengungen besteht, zu kondensieren. Das in jeder Abkühlungsstufe abgeführte Kondensat wird einem Entmethanisator zugeleitet, aus dem oben das gasförmige Methan-Wasserstoff-Gemisch mit einer Äthylenbeimengung abgeführt wird, und unten die Olefine abgezogen werden, die zum weiteren Trennen geführt werden. Das gasförmige Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen wird abgekühlt, so daß ein Flüssigkeitsgemisch-Gasgemisch anfällt Das gewonnene Gas-Flüssigkeits-Gembch wird in den Gasteil und den Flüssigkeitsteil getrennt Der Gasteil des Gas-Fiüssigkeits-Gemisches mit einer Äthylenbeimengung wird abgezogen, während der flüssige feü des Methan-Äthylen-Gemisches in zwei Ströme aufgeteilt wird. Der eine Strom wird als Berieselungsmittel dem Entmethanisator zugeführt der zweite Strom wird bei geringem Druck verdampft Die hierbei gewonnene Kälte wird zur vorstehend angeführten Abkühlung des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengung verwendetSuch is a process for separating olefins, methane and hydrogen from a gaseous mixture of hydrocarbons, which preferably contain hydrogen, methane and olefins (see US Pat 34 43 388), known. According to this process, the gas mixture is in many stages with successively decreasing Temperatures cooled to the main amount of the gas, which preferably consists of olefins and a part of the methane with added hydrogen consists to condense. That in every cooling stage discharged condensate is fed to a demethanizer, from which the gaseous methane-hydrogen mixture above is removed with an ethylene admixture, and the olefins are withdrawn below, which for further separation are performed. The gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures is cooled, so that a liquid mixture-gas mixture accrues The gas-liquid mixture obtained is separated into the gas part and the liquid part. The gas part of the gas-liquid mixture with an ethylene admixture is withdrawn, while the liquid Feü of the methane-ethylene mixture in two Streams being divided. One stream is used as a sprinkler fed to the demethanizer, the second stream is evaporated at low pressure The cold obtained is used to cool the gaseous methane-hydrogen mixture mentioned above used with ethylene admixture

Das angeführte Verfahren wird in einer Anlage durchgeführt die eine Baugruppe zum Abscheiden der Olefine und eines Teils des Methans mit Wasserstoffbeimengungen und eine Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen enthält. Die Baugruppe zum Abscheiden der Olefine besteht aus hintereinandergeschalteten Kühlern, die eine stufenweise Abkühlung des zu trennenden Gasgemisches gewährleisten, und aus Abscheidern, die das Trennen der hierbei anfallenden Gas-Flüssigkeits-Gemische in einen Gasteil und einen flüssigen Teil gewährleisten. Die Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengung besteht aus Entmethanisator, Röhrenkondensator, Abscheider und Drosselventil. Mit dem Entmethanisator stehen die Flüssigkeitsteile der Abscheider der Baugruppe zum Abscheiden der Olefine in Verbindung. Der obere Teil des Entmethanisators ist über den Rohrzwischenraum des Röhrenkondensators mit dem Abscheider verbunden. Der Gasteil des Abscheiders steht mit der Abfuhrrohrleitung in Verbindung. Der Flüssigkeitsteil des Abscheiders steht unmittelbar mit dem Oberteil des Entmethanisators und über ein Drosselventil mit den Kondensatorrohren in Verbindung. Die Kondensatorrohre werden ihrerseits mit der Abfuhrrohrleistung verbunden.The cited method is carried out in a system that has an assembly for separating the Olefins and some of the methane with added hydrogen and an assembly for separating the contains gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures. The assembly for deposition the olefins consists of series-connected coolers, which allow a gradual cooling of the to be separated Ensure gas mixture, and from separators that separate the resulting gas-liquid mixtures ensure in a gas part and a liquid part. The assembly for deposition of the gaseous methane-hydrogen mixture with the addition of ethylene consists of demethanizer, tubular condenser, Separator and throttle valve. The liquid parts of the separators are in place with the demethanizer the assembly for separating the olefins in connection. The top of the demethanizer is connected to the separator via the space between the tubes of the tube condenser. The gas part of the separator is in communication with the discharge pipe. The liquid part of the separator is directly with the upper part of the demethanizer and via a throttle valve with the condenser tubes. The condenser tubes are in turn connected to the discharge pipe output.

Der Nachteil des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Trennen gasförmiger Kohlenwasserstoffe und der Anlage zum Durchl uhren dieses Verfahrens besteht darin, daß zum Gewinnen der Kälte in der Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen ein Teil der Flüssigkeit verwendet wird, die aus Methan mit Äthylenbeimengungen besteht, wodurch Äthylenverluste bedingt werden. Die hierbei erzielten Temperaturen gestatten es nicht, das Äthylen aus dem abgeführten gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch restlos herauszukondensieren, wodurch ebenfalls Äthylenverluste bedingt werden. The disadvantage of the method described above for separating gaseous hydrocarbons and The system for carrying out this process consists in that of recovering the cold in the assembly Part of the liquid to separate the gaseous methane-hydrogen mixture with the addition of ethylene is used, which consists of methane with ethylene admixtures, causing ethylene losses will. The temperatures achieved here do not allow the ethylene to be removed from the gaseous To condense out the methane-hydrogen mixture completely, which also causes ethylene losses.

Außerdem wird in diesem Verfahren und in der Anlage zu seinem Durchführen die Energie des abgeführten gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen, das unter Druck steht, zur Erzielung einer zusätzlichen Kältemenge nicht ausgenutzt.In addition, in this process and in the system for carrying it out, the energy of the discharged gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures, which is under pressure, to achieve an additional amount of cold is not used.

Bekannt ist ferner ein Verfahren zum Trennen eines gasförmigen Kohlenwasserstoffgemisches (siehe Chemical Engineering Progress, 1971, Band 67, Nr. 2, S. 41—44), das vorzugsweise Wasserstoff, Methan und Olefine enthält, und eine Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens, die zum Teil die Nachteile des vorstehend beschriebenen Verfahrens und der Anlage zu seinem Durchführen beseitigen. Nach diesem VerfahrenA method for separating a gaseous hydrocarbon mixture is also known (see Chemical Engineering Progress, 1971, Vol. 67, No. 2, pp. 41-44), which preferably contains hydrogen, methane and Contains olefins, and a plant for carrying out this process, which in part overcomes the disadvantages of the above the procedure described and the system for carrying it out. According to this procedure

wird das Gasgemisch in vielen Stufen mit abnehmenden Temperaturen zum Kondensieren des Hauptteils des Gases, der vorzugsweise aus Olefinen und einem Teil des Methans mit Wasserstoffbeimengungen besteht, abgekühlt. Das in jeder Kühlstufe abgeführte Kondensat wird dem Entmethanisator zugeleitet, aus dem oben das gasförmige Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen abgeführt wird, und unten die Olefine abgezogen werden, die zum weiteren Trennen geleitet werden.the gas mixture is in many stages with decreasing temperatures to condense the main part of the Gas, which preferably consists of olefins and some of the methane with added hydrogen, is cooled. The condensate discharged in each cooling stage is fed to the demethanizer, from which the above gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures is discharged, and below the olefins are withdrawn, which are passed on for further separation.

Das gasförmige Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen wird auf Kosten der beim Sieden des Äthylens gewonnenen Kälte abgekühlt. Infolgedessen fällt ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch an, das in einen Gasteil und einen Flüssigkeitsteil geteilt wird. Der aus Methan und Äthylen bestehende Flüssigkeitsteil wird als Berieselungsmittel in den Entmethanisator gegeben. Der Gasteil des Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen wird weiter abgekühlt, so daß ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch anfällt. Das gewonnene Gas-Flüssigkeits-Gemisch wird in einen Gasteil und einen Flüssigkeitsteil geteilt. Der aus Methan mit Äthylenbeimengungen bestehende Flüssigkeitsteil wird als Berieselungsmittel in den Entmethanisator geleitet. Der Gasteil des Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen wird bis zu einem geringen Druck gedrosselt und abgeführt. Die hierbei gewonnene Kälte wird zum besagten Abkühlen des Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen benutzt.The gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures is at the expense of boiling the cold recovered from the ethylene. As a result, a gas-liquid mixture is produced, which in a Gas part and a liquid part is divided. The liquid part consisting of methane and ethylene becomes added to the demethanizer as a sprinkler. The gas part of the methane-hydrogen mixture with Ethylene admixtures are cooled further so that a gas-liquid mixture is obtained. The won The gas-liquid mixture is divided into a gas part and a liquid part. The one from methane with ethylene admixtures Existing part of the liquid is fed into the demethanizer as a sprinkling agent. Of the The gas part of the methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures is throttled down to a low pressure and carried away. The cold obtained in this way is used to cool the methane-hydrogen mixture used with ethylene admixtures.

Das beschriebene Verfahren wird in einer Anlage durchgeführt, die eine Baugruppe zum Abscheiden der Olefine und eines Teils des Methans mit Wasserstoffbeimengungen, sowie eine Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen enthält. Die Baugruppe zum Abscheiden der Olefine besteht aus hintereinander geschalteten Kühlern, die das stufenweise Abkühlen des zu trennenden Gasgemischs gewährleisten, und aus Abscheidern, die das Trennen der hierbei anfallenden Gas-Flüssigkeits-Gemische in einen Gasteil und einen Flüssigkeitsteil gewährleisten. Die Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen M ethan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen besteht aus einem Dcmethanisator, einem Kühler, in dem als Kältemittel flüssiges Äthylen verwendet wird, einem Abscheider, einem Röhrenkondensator, noch einem Abscheider und einem Drosselventil. Mit dem Entmethanisator stehen die Flüssigkeitsteile der Abscheider der Baugruppe zum Abscheiden der Olefine in Verbindung. Der Oberteil des Entmethanisators ist über den Kühler mit dem Abscheider verbunden. Der Flüssigkeitsteil des Abscheiders steht mit dem Oberteil des Eritineihanisatcrs in Verbindung. Der Gasteil des Abscheiders ist über den Rohrzwischenraum des Röhrenkondensators mit dem anderen Abscheider verbunden. Der Flüssigkeitsteil des letztgenannten Abscheiders steht mit dem Oberteil des Entmethanisators in Verbindung. Sein Gasteil ist über das Drosselventil mit den Rohren des besagten Kondensators verbunden. Die Kondensatorrohre sind ihrerseits mit der Abfuhrrohrleitung verbunden.The method described is carried out in a system that has an assembly for depositing the Olefins and some of the methane with added hydrogen, as well as an assembly for separating the contains gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures. The assembly for deposition the olefins consists of coolers connected in series, which allow the gradual cooling of the ensure separating gas mixture, and from separators that separate the resulting Ensure gas-liquid mixtures in a gas part and a liquid part. The assembly for deposition of the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures consists of a Dcmethanizer, a cooler, in which as a refrigerant liquid ethylene is used, a separator, a tube condenser, another separator and a throttle valve. With the demethanizer, the liquid parts of the separator of the assembly are available Separation of the olefins in connection. The top of the demethanizer is above the cooler with the separator tied together. The liquid part of the separator is in connection with the upper part of the Eritineihanisatcr. The gas part of the separator is connected to the other via the space between the tubes of the tube condenser Separator connected. The liquid part of the latter separator stands with the upper part of the Demethanizer in connection. Its gas part is via the throttle valve with the pipes of the said condenser tied together. The condenser tubes are in turn connected to the discharge pipe.

Obzwar nach diesem Verfahren zur Gewinnung einer zusätzlichen Kältemenge die Entspannung des unter Druck stehenden, abgeführten gasförmigen Methan- Wasserstoff-Gemischs durch Drosselung verwendet wird, gestattet das Drosseln kein restloses Ausnutzen der Energie des Gemischs. Die hierbei erzielten Temperaturen gestatten kein restloses Herauskondensieren des Äthylens aus dem abgeführten gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch, wodurch Äthylenverluste bedingt werden.Although after this process to gain an additional amount of cold, the relaxation of the under Pressurized, discharged gaseous methane-hydrogen mixture is used by throttling the throttling does not allow the energy of the mixture to be fully utilized. The achieved here Temperatures do not allow the ethylene to condense out completely from the discharged gaseous Methane-hydrogen mixture, which causes ethylene losses.

Außerdem bedingt die Verwendung des flüssigen Äthylens zur Gewinnung der Kälte, die zum Abkühlen des aus dem Entmethanisator abgeführten gasförmigen Gemisches erforderlich ist, zusätzliche Energieaufwände. In addition, the use of liquid ethylene for generating the cold requires cooling of the gaseous mixture discharged from the demethanizer is required, additional energy expenditure.

In der Erdölchemie ist ein Verfahren zum Trennen gasförmiger Kohlen-Wasserstoff-Gemische weit bekannt, das die Nachteile der vorstehend beschriebenen Verfahren teilweise beseitigt. Nach diesem Verfahren wird das gasförmige Kohlen-Wasserstoff-Gemisch, das vorzugsweise Wasserstoff, Methan und Olefine enthält, stufenweise bis auf Temperaturen abgekühlt, die das Abscheiden aus diesem Gemisch der Olefine und eines Teils des Methans mit Wasserstoffbeimengungen in Kondensatform gewährleisten. Das in jeder Kühlstufe anfallende flüssige Kondensat wird vom restlichen Gasgemisch getrennt und zum Entmethanisieren abgeführt. Das in der letzten Kühlstufe anfallende Gasgemisch, das aus Wasserstoff, Methan und Äthylenbeimengungen besteht, wird zum nachfolgenden Abscheiden aus diesem Gemisch des Wasserstoffs abgezogen. Das infolge der Entmethanisierung der flüssigen Kondensate anfallende gasförmige Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen wird zur weiteren Abkühlung geleitet. Das hierbei anfallende flüssige Kondensat, das aus Methan und Äthylen besteht, wird abgeschieden und als Berieselungsmittel beim Entmethanisieren verwendet. Der restliche Teil des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen wird unter Ausnutzung des Ranque-Effekts entspannt, so daß ein kalter und ein heißer Gasstrom anfallen. Der heiße Strom wird in ein Heizsystem geführt. Der kalte Strom wird zur besagten Abkühlung des Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen benutzt, worauf er ebenfalls in ein Heizsystem abgeführt wird.A process for separating gaseous carbon-hydrogen mixtures is well known in petrochemistry, which partially eliminates the disadvantages of the methods described above. According to this procedure the gaseous carbon-hydrogen mixture, which preferably contains hydrogen, methane and olefins, gradually cooled down to temperatures that the separation of this mixture of olefins and one Ensure part of the methane with the addition of hydrogen in condensate form. That in every cooling stage Any liquid condensate that arises is separated from the remaining gas mixture and discharged for demethanization. The gas mixture produced in the last cooling stage, which consists of hydrogen, methane and ethylene admixtures, is withdrawn from this mixture for subsequent separation of the hydrogen. That as a result of the Demethanization of the liquid condensate accruing gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures is directed for further cooling. The resulting liquid condensate, which consists of methane and ethylene, is separated and used as a sprinkling agent in demethanization. The remaining part of the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures is under Exploitation of the Ranque effect relaxes, so that a cold and a hot gas flow arise. The hot one Electricity is fed into a heating system. The cold stream is used to cool the methane-hydrogen mixture used with ethylene admixtures, whereupon it is also discharged into a heating system.

Das beschriebene Verfahren wird auf einer Anlage durchgeführt, die aus einer Baugruppe zum Abscheiden der Olefine und eines Teils des Methans mit Wasserstoffbeimengungen besteht, sowie aus einer Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen. Die Baugruppe zum Abscheiden der Olefine und eines Teils des Methans mit Wasserstoffbeimengungen besteht aus Röhren-Wärmeaustauschern und Kühlern, die das stufenweise Abkühlen des zu trennenden Gasgemischs gewährleisten, sowie aus Abscheidern, die Gas- und Flüssigkeitsteile besitzen und zum Trennen der in jeder Abkühlungsstufe anfallenden Gas-Flüssigkeits-Gemische in einen Gasstrom und einen Flüssigkeitsstrom bestimmt sind.The method described is carried out on a system that consists of an assembly for deposition of the olefins and a part of the methane with added hydrogen, as well as of an assembly for separating the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures. The assembly to separate the olefins and part of the methane with hydrogen admixtures consists of Tubular heat exchangers and coolers, which ensure the gradual cooling of the gas mixture to be separated, as well as separators that have gas and liquid parts and for separating them in each cooling stage Accruing gas-liquid mixtures determined in a gas flow and a liquid flow are.

Die Rohre sämtlicher Röhren-Wärmeaustauscher sind hintereinander geschaltet, und die Rohrzwischenräume stehen untereinander über die Kühler und die Gasteile der Abscheider in Verbindung. Die Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen besteht aus einem Entmethanisator, mit dem die Flüssigkeitsteile der Abscheider der Baugruppe zum Abscheiden der Olefine in Verbindung stehen, einem Röhrenkondensator, der das Abkühlen des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen bis zur Bildung eines Gas-Flüssigkeits-Gemischs gewährleistet, einem Abscheider, der einen Gasteil und einen Flüssigkeitsteil besitzt und das Trennen dieses Gemisches in einen Flüssigkeitsstrom und einen Gasstrom gewährleistet, und einem Wirbelrohr, das zum Entspannen desThe tubes of all tube heat exchangers are connected in series, and the tube spaces are connected to one another via the cooler and the gas parts of the separators. The assembly to separate the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures consists of a demethanizer, with which the liquid parts of the separator of the assembly to separate the Olefins are linked to a tubular condenser that cools the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures until a gas-liquid mixture is formed, one Separator that has a gas part and a liquid part and separating this mixture into a liquid flow and a gas flow ensured, and a vortex tube, which is used to relax the

Gasstromes bestimmt ist und einen Düseneintritt, ein kaltes und ein heißes Ende besitzt.Gas flow is determined and has a nozzle inlet, a cold and a hot end.

Der Entmethanisatoroberteil steht über den Rohrzwischenraum des Röhrenkondensators und den Gasteil des Abscheiders mit dem Düseneintritt des Wirbelrohrs in Verbindung. Der Flüssigkeitsteil des Abscheiders ist mit dem Oberteil des Entmethanisators verbunden. Das kalte Ende des Wirbelrohrs steht mit den Rohren des Röhrenkondensators in Verbindung, die ihrerseits mit der Abfuhrrohrleitung verbunden sind. Das heiße Ende des Wirbelrohrs steht ebenfalls mit der Abfuhrrohrleitung in Verbindung.The top part of the demethanizer stands over the space between the tubes of the tube condenser and the gas part of the separator in connection with the nozzle inlet of the vortex tube. The liquid part of the separator is connected to the top of the demethanizer. The cold end of the vortex tube stands with the tubes of the Tubular condenser in connection, which in turn are connected to the discharge pipe. The hot end of the vortex pipe is also in communication with the discharge pipe.

Die Ausnutzung des Ranque-Effekts zur Kälteerzeugung, die zur Abkühlung des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen benutzt wird, gewährleistet eine bessere Ausnutzung der Energie dieses Gemisches im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen Verfahren. Aber der heiße Gasstrom, der aus der Anlage abgeführt wird, verfügt über eine erhebliche Energie, die bei diesem Verfahren und in dieser Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens zur Gewinnung einer zusätzlichen Kältemenge nicht ausgenutzt wird. Die hierbei erzielten Temperaturen ermöglichen es nicht, das Äthylen vollständig aus dem abgeführten gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch herauszukondensieren, wodurch Äthylenverluste herbeigeführt werden.The use of the Ranque effect to generate cold, which is used to cool the gaseous methane-hydrogen mixture is used with ethylene admixtures, ensures better use of energy this mixture compared to the methods described above. But the hot gas stream that is discharged from the system, has a considerable amount of energy, which in this process and in this System for carrying out this process to obtain an additional amount of cold not used will. The temperatures achieved in this way do not make it possible to completely remove the ethylene from the to condense out gaseous methane-hydrogen mixture, causing ethylene losses will.

Es ist auch bemerkenswert, daß sämtliche vorstehend beschriebenen Verfahren und Anlage zu deren Durchführung es nicht ermöglichen, das Äthylen restlos aus dem gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch abzuscheiden und daß diesem Gemisch nicht mehr als 98% Äthylen entzogen werden.It is also noteworthy that all of the methods and equipment described above for carrying them out do not allow the ethylene to be completely separated from the gaseous methane-hydrogen mixture and that no more than 98% ethylene is removed from this mixture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trennen eines Wasserstoff, Methan und Olefine enthaltenden gasförmigen Kohlen-Wasserstoff-Gemisches zu entwickeln und eine Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens zu schaffen, in denen der Vorgang des Abscheidens des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen und die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens derart ausgebildet sind, daß die Äthylenverluste durch restlose Ausnutzung der Energie des abgeführten gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs auf ein Minimum reduziert werden.The invention is based on the object of a method for separating a hydrogen, methane and To develop a gaseous carbon-hydrogen mixture containing olefins and a plant to carry out this to create this process, in which the process of separating the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures and the device for carrying out this process in such a way are designed that the ethylene losses through complete utilization of the energy of the discharged gaseous Methane-hydrogen mixture reduced to a minimum will.

Gegenstand der Erfindung ist somit der im vorstehenden Patentanspruch 1 aufgezeigte Verfahren zur Trennung eines Wasserstoff, Methan und Olefine (Äthylen, Äthan, Propylen, Propan und Beimengungen der C4-Fraktion) enthaltenden gasförmigen Kohlen-Wasserstoff-Gemisches sowie die im vorstehenden Patentanspruch 2 aufgezeigte Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.The subject of the invention is therefore the process shown in the preceding claim 1 for separating a gaseous carbon-hydrogen mixture containing hydrogen, methane and olefins (ethylene, ethane, propylene, propane and admixtures of the C 4 fraction), as well as the process shown in the preceding claim 2 Attachment to carry out this procedure.

Eine derartige Lösung ermöglicht die restlose Ausnutzung der Energie des unter Druck stehenden abgeführten gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs zur Kältegewinnung. Die hierbei erzielbaren Temperaturen von -145 bis -1500C ermöglichen die Herabsetzung der Äthylenverluste bis auf ein Minimum. Das Äthylen wird bis zu 99% und darüber dem Gemisch entzogen. Hierbei ist die Anwendung zusätzlicher Energiequellen zur Kältegewinnung nicht erforderlich.Such a solution enables the complete utilization of the energy of the gaseous methane-hydrogen mixture that is discharged under pressure to generate cold. The hereby achievable temperatures from -145 to -150 0 C allowing the reduction of the Äthylenverluste to a minimum. The ethylene is removed from the mixture up to 99% and more. It is not necessary to use additional energy sources to generate cold.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anlage zum Durchführen dieses Verfahrens sind äußerst effektiv. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren sind Äthylenverluste mit dem gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch, das aus der Anlage abgeführt wird, praktisch nicht vorhanden. Hierbei wird dem Gasgemisch praktisch 99% und mehr des Äthylens entzogen. Die Temperaturen im Bereich von -145 bis — 1500C, die diese hohen Werte der Äthylenentziehung aus dem Gasgemisch gewährleisten, werden nur wegen der vollständigen Ausnutzung der Energie des unter Druck stehenden gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs erzielt. Hierfür sind keinerlei zusätzliche Energiequellen erforderlich. Gleichzeitig erfolgt eine Senkung der allgemeinen Energieaufwände um 15% undThe method according to the invention and the installation for carrying out this method are extremely effective. According to the process according to the invention, there are practically no ethylene losses with the gaseous methane-hydrogen mixture that is discharged from the system. In this case, practically 99% or more of the ethylene is withdrawn from the gas mixture. Temperatures in the range of -145 to - 150 0 C, which ensure high values of these Äthylenentziehung from the gas mixture to be achieved of the pressurized gaseous methane-hydrogen mixture only for the full utilization of the energy. No additional energy sources are required for this. At the same time, the general energy expenditure is reduced by 15% and

ίο darüber.ίο about it.

Die dieses Verfahren durchführende Anlage ist äußerst einfach im Aufbau, da in dieser Anlage Bauelemente mit beweglichen Teilen vollständig entfallen. Die Anlage ist zuverlässig im Betrieb und kann leicht automatisiert werden.The system that carries out this process is extremely simple in structure, since it consists of components completely eliminated with moving parts. The system is reliable in operation and can be easily automated will.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch die Beschreibung eines Beispiels der praktischen Ausführung und an Hand der Zeichnung, die das prinzipielle technologische Schema des Verfahrens veranschaulicht, näher erläutert.In the following, the present invention will be illustrated by describing an example of its practical implementation and on the basis of the drawing, which illustrates the basic technological scheme of the process, explained in more detail.

Die Anlage zum Durchführen des vorliegenden Verfahrens besitzt eine Baugruppe 1 zum Abscheiden der Olefine und eine Baugruppe 2 zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen. Die Baugruppe 1 zum Abscheiden der Olefine aus dem zu trennenden Gasgemisch enthält einen Röhren-Wärmeaustauscher 3, dessen Rohrzwischenraum 4 über eine Rohrleitung 5 mit der Quelle des ursprünglichen Gasgemisches (in der Zeichnung nicht dargestellt) und über eine Rohrleitung 6 mit einem Kühler 7 in Verbindung steht. Der Kühler 7 ist seinerseits über eine Rohrleitung 8 mit einem Abscheider 9 verbunden, der einen FlUssigkeitsteil 10 und einen Gasteil 1 besitzt Der Flüssigkeitsteil 10 des Abscheiders 9 steht über eine Rohrleitung 12 mit dem Entmethanisator 13 der Baugruppe 2 zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs in Verbindung. Der Gasteil 11 des Abscheiders 9 steht über eine Rohrleitung 14 mit dem Rohrzwischenraum 15 eines Röhren-Wärmeaustauschers 16 in Verbindung. Der Rohrzwischenraum 15 dieses Wärmeaustauschers 16 ist über eine Rohrleitung 17 mit einem Kühler 18 verbunden, der seinerseits über eine Rohrleitung 19 mit einem Abscheider 20 in Verbindung steht, der einen Flüssigkeitsteil 21 und einen Gasteil 22 besitzt. Der Flüssigkeitsteil 21 des Abscheiders 20 steht über eine Rohrleitung 23 mit dem Entmethanisator 13 in Verbindung. Der Gasteil 22 des Abscheiders 20 ist über eine Rohrleitung 24 mit dem Rohrzwischenraum 25 eines Röhren-Wärmeaustauschers 26 verbunden. Der Rohrzwischenraum 25 dieses Austauschers 26 ist über eine Rohrleitung 27 mit einem Kühler 28 verbunden, der seinerseits über eine Rohrleitung 29 mit einem Abscheider 30 ir. Verbindung steht, der einen Flüssigkeitstei! 31 und einen Gasteil 32 besitzt. Der Flüssigkeitsteil 31 des Abscheiders 30 steht über eine Rohrleitung 33 mit dem Entmethanisator 13 in Verbindung. Der Gasteil 32 des Abscheiders 30 ist über eine Rohrleitung 34 mit einem Kühler 35 verbunden, der seinerseits über eine Rohrleitung 36 mit dem Rohrzwischenraum 37 eines Röhren-Wärmeaustauschers 38 in Verbindung steht Der Rohrzwischencaum 37 des Röhren-Wärmeaustauschers 38 steht über eine Rohrleitung 39 mit einem Abscheider 40 in Verbindung, der einen Flüssigkeitsteil 41 und einen Gasteil 42 besitzt Der Flüssigkeitsteil 41 des Abscheiders 40 ist durch eine Rohrleitung 43 über den Rohrzwischenraum 37 des Röhren-Wärmeaustauschers 38 mit dem Entmethanisator 13 verbunden. Der Gasteil 42 des Abscheiders 40 steht mit einer Rohrleitung 44 inThe system for carrying out the present method has an assembly 1 for separating the Olefins and an assembly 2 for separating the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures. The assembly 1 for separating the olefins from the gas mixture to be separated contains a Tubular heat exchanger 3, the tube space 4 via a pipe 5 with the source of the original gas mixture (not shown in the drawing) and via a pipe 6 with a cooler 7 communicates. The cooler 7 is in turn connected to a separator 9 via a pipe 8, which has a liquid part 10 and a gas part 1. The liquid part 10 of the separator 9 is standing Via a pipe 12 to the demethanizer 13 of the assembly 2 for separating the gaseous methane-hydrogen mixture in connection. The gas part 11 of the separator 9 is connected via a pipe 14 the tube space 15 of a tube heat exchanger 16 in connection. The pipe gap 15 this heat exchanger 16 is connected via a pipe 17 to a cooler 18, which in turn has a pipe 19 is connected to a separator 20, which has a liquid part 21 and a gas part 22 owns. The liquid part 21 of the separator 20 is connected to the demethanizer via a pipe 23 13 in connection. The gas part 22 of the separator 20 is connected to the pipe space via a pipe 24 25 of a tubular heat exchanger 26 connected. The tube space 25 of this exchanger 26 is over a pipe 27 is connected to a cooler 28, which in turn is connected via a pipe 29 to a separator 30 ir. Connection, the one fluid part! 31 and a gas part 32 has. The liquid part 31 of the separator 30 is via a pipe 33 with the Demethanizer 13 in connection. The gas part 32 of the separator 30 is via a pipe 34 with a Connected cooler 35, which in turn via a pipe 36 with the tube space 37 of a tubular heat exchanger 38 is in connection with the tube space 37 of the tube heat exchanger 38 is via a pipe 39 with a separator 40 in connection, the one liquid part 41 and a Gas part 42 has the liquid part 41 of the separator 40 is through a pipe 43 over the pipe space 37 of the tubular heat exchanger 38 is connected to the demethanizer 13. The gas part 42 of the separator 40 is with a pipe 44 in

Verbindung, die zum Abführen des Gasgemisches, das aus Wasserstoff und Methan mit Olefinbeimengungen besteht, aus der Anlage bestimmt ist. Die Baugruppe 2 zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen enthält den Entmethanisator 13, dessen Oberteil 45 über eine Rohrleitung 46 mit dem Rohrzwischenraum 47 eines Röhrenkondensators 48 in Verbindung steht. Der Rohrzwischenraum 47 des Röhrenkondensators 48 ist über eine Rohrleitung 49 mit einem Abscheider 50 verbunden, der einen Flüssigkeitsteil 51 und einen Gasteil 52 besitzt. Der Flüssigkeitsteil 51 des Abscheiders 50 steht über eine Rohrleitung 53 mit dem Oberteil 45 des Entmethanisators 13 in Verbindung. Der Gasteil 52 des Abscheiders 50 steht über eine Rohrleitung 54 mit dem Düseneintritt 55 eines Wirbelrohrs 56 in Verbindung, das ein kaltes Ende 57 und ein heißes Ende 58 besitzt. Das kalte Ende 57 des Wirbelrohrs 56 ist über die Rohrleitung 59 mit den Rohren 60 des Röhrenkondensators 48 verbunden. Die Rohre 60 stehen über eine Rohrleitung 61 mit einer Rohrleitung 62 in Verbindung. Das heiße Ende 58 des Wirbelrohres 56 ist über eine Rohrleitung 63 ebenfalls mit der Rohrleitung 62 verbunden. Die Rohrleitung 62 steht mit dem Düseneintritt 64 eines Wirbelrohrs 65 in Verbindung, das ein kaltes Ende 66 und ein heißes Ende 67 besitzt. Das kalte Ende 66 des Wirbelrohrs 65 ist über eine Rohrleitung 68 mit den Rohren 69 des Rohrenkondensators 48 verbunden. Die Rohre 69 stehen über eine Rohrleitung 70 mit den Rohren 71 der Röhren-Wärmeaustauscher 38,26,16 und 3 in Verbindung, die untereinander über eine Rohrleitung 72 verbunden sind. Die Rohre 71 des Röhren-Wärmeaustauschers 3 stehen mit einer Rohrleitung 73, die zum Abführen des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs aus der Anlage bestimmt ist, in Verbindung. Das heiße Ende des Wirbelrohrs 65 ist über eine Rohrleitung 74 mit den Rohren 71 des Wärmeaustauschers 26 verbunden. Der Unterteil 75 des Entmethanisators 13 ist mit einer Rohrleitung 76 verbunden, die zum Abführen der Olefine aus der Anlage bestimmt ist.Compound that is used to remove the gas mixture consisting of hydrogen and methane with added olefins consists of the system is determined. The assembly 2 for separating the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures contains the demethanizer 13, its upper part 45 via a pipeline 46 is connected to the tube space 47 of a tube capacitor 48. The pipe gap 47 of the tubular condenser 48 is connected to a separator 50 via a pipe 49, which has a liquid part 51 and a gas part 52. The liquid part 51 of the separator 50 is at a standstill via a pipe 53 to the upper part 45 of the demethanizer 13 in connection. The gas part 52 of the separator 50 is via a pipe 54 with the The nozzle inlet 55 of a vortex tube 56 in connection, which has a cold end 57 and a hot end 58. The cold end 57 of the vortex tube 56 is via the pipeline 59 with the tubes 60 of the tubular condenser 48 connected. The pipes 60 are connected to a pipe 62 via a pipe 61. That The hot end 58 of the vortex tube 56 is also connected to the pipeline 62 via a pipeline 63. the Pipeline 62 is connected to the nozzle inlet 64 of a vortex tube 65, which has a cold end 66 and has a hot end 67. The cold end 66 of the vortex tube 65 is via a pipe 68 with the Tubes 69 of the tube condenser 48 connected. The pipes 69 are connected to the pipes via a pipeline 70 71 of the tubular heat exchangers 38,26,16 and 3 in Connection that are connected to one another via a pipe 72. The tubes 71 of the tubular heat exchanger 3 stand with a pipe 73, which is used to discharge the gaseous methane-hydrogen mixture from the plant is determined in connection. The hot end of the vortex tube 65 is via pipeline 74 connected to the tubes 71 of the heat exchanger 26. The lower part 75 of the demethanizer 13 is connected to a pipeline 76 which is intended to discharge the olefins from the plant.

Das ursprüngliche Gasgemisch, das Wasserstoff, Methan und Olefine (Äthylen, Äthan, Propylen, Propan. Beimengungen der Fraktion CU) enthält und unter einem Druck von 32 bis 38 bar bei einer Temperatur von -1-15° C steht, tritt übver die Rohrleitung 5 in den Rohrzwischenraum 4 des Röhren-Wärmeaustauschers 3 der Baugruppe 1 zum Abscheiden der Olefine aus dem zu trennenden Gasgemisch ein. Im Wärmeaustauscher 3 wird das besagte Gasgemisch mit den Trennprodukten dieses Gemisches (gasförmiges M ethan-Wasserstoff-Gemisch) bis auf die Temperatur von —5 bis -10°C abgekühlt und strömt weiter über die Rohrleitung 6 in den Kühler 7, der mit flüssigem Propylen gekühlt wird, das bei der Temperatur von -18°C verdampft. Im Kühler 7 wird das besagte Gasgemisch bis auf die Temperatur von -15°C abgekühlt Infolgedessen wird ein größerer Teil der Fraktion C1, des Propylene, des Propans und eines Teils des Äthylens und Äthans verflüssigt Das anfallende Gas-Flüssigkeits-Gemisch strömt über die Rohrleitung 8 in den Abscheider 9, wo es in flüssiges Kondensat und restliches Gasgemisch getrennt wird. Das flüssige Kondensat strömt aus dem Flüssigkeitsteil 10 des Abscheiders 9 über die Rohrleitung 12 in den Entmethanisator 13, während das restliche Gasgemisch aus dem Gasteil 11 dieses Abscheiders über die Rohrleitung 14 zur weiteren Abkühlung in den Rohrzwischenraum 15 des Röhren-Wärmeaustauschers 16 geführt wird, der mit den Trennprodukten des Gasgemisches gekühlt wird. Im Wärmeaustauscher 16 wird das Gasgemisch bis auf die Temperatur von —20 bis —25° C abgekühlt und strömt weiter über die Rohrleitung 17 in den Kühler 18, der mit bei der Temperatur von — 37° C verdampfendem flüssigem Propylen gekühlt wird. Im Kühler 18 wird das besagte Gasgemisch bis auf die Temperatur von —30 bis —35° C abgekühlt. Infolgedessen werden die Fraktion Q, das Propylen, das Propan und ein größerer Teil des ÄthansThe original gas mixture, which contains hydrogen, methane and olefins (ethylene, ethane, propylene, propane. Additions of the CU fraction) and is under a pressure of 32 to 38 bar at a temperature of -1-15 ° C, passes through the pipeline 5 into the tube gap 4 of the tube heat exchanger 3 of the assembly 1 for separating the olefins from the gas mixture to be separated. In the heat exchanger 3, the said gas mixture with the separation products of this mixture (gaseous methane-hydrogen mixture) is cooled down to the temperature of -5 to -10 ° C and continues to flow through the pipe 6 into the cooler 7, which is filled with liquid propylene is cooled, which evaporates at the temperature of -18 ° C. In the cooler 7, said gas mixture is cooled down to the temperature of -15 ° C. As a result, a larger part of the fraction C 1 , the propylene, the propane and part of the ethylene and ethane is liquefied. The resulting gas-liquid mixture flows over the Pipeline 8 into the separator 9, where it is separated into liquid condensate and the remaining gas mixture. The liquid condensate flows from the liquid part 10 of the separator 9 via the pipe 12 into the demethanizer 13, while the remaining gas mixture from the gas part 11 of this separator is fed via the pipe 14 for further cooling into the pipe space 15 of the tubular heat exchanger 16, which is cooled with the separation products of the gas mixture. In the heat exchanger 16, the gas mixture is cooled down to a temperature of -20 to -25 ° C and flows further via the pipe 17 into the cooler 18, which is cooled with liquid propylene which evaporates at a temperature of -37 ° C. In the cooler 18, said gas mixture is cooled down to a temperature of -30 to -35 ° C. As a result, the fraction Q, the propylene, the propane and a larger part of the ethane

ίο und des Äthylens sowie ein Teil des Methans und des Wasserstoffs vollständig verflüssigt. Das anfallende Gas-Flüssigkeits-Gemisch strömt über die Rohrleitung 19 in den Abscheider 20, wo es in flüssiges Kondensat und restliches Gasgemisch getrennt wird. Das flüssige Kondensat strömt aus dem Flüssigkeitsteil 21 des Abscheiders 20 über die Rohrleitung 23 in den Entmethanisator 13, während das restliche Gasgemisch aus dem Gasteil 22 dieses Abscheiders über die Rohrleitung 24 zur weiteren Abkühlung in den Rohrzwischenraum 25 des Röhren-Wärmeaustauschers 26, der mit den Trennprodukten des Gasgemisches gekühlt wird, strömt. Im Wärmeaustauscher 26 wird das Gasgemisch bis auf die Temperatur von -35 bis -40°C abgekühlt und strömt weiter über die Rohrleitung 27 in den Kühler 28, der mit bei der Temperatur von -56° C verdampfendem flüssigem Äthylen gekühlt wrd. Im Kühler 28 wird das Gasgemisch bis auf die Temperatur von — 50 bis —53° C abgekühlt Infolgedessen werden der größere Teil des Äthylens und des Äthans, sowie ein Teil des Methans und des Wasserstoffs verflüssigt Das anfallende Gas-Flüssigkeits-Gemisch strömt über die Rohrleitung 29 in den Abscheider 30, wo es in flüssiges Kondensat und restliches Gasgemisch getrennt wird. Das flüssige Kondensat strömt aus dem Flüssigkeitsteil 31 des Abscheiders 30 über die Rohrleitung 33 in den Entmethanisator 13, während das restliche Gasgemisch aus dem Gasteil 32 dieses Abscheiders über die Rohrleitung 34 in den mit dem bei der Temperatur von —98° C verdampfenden flüssigem Äthylen gekühlten Kühler 35 geleitet wird. Im Kühler 35 wird das Gasgemisch bis auf die Temperatur von —92 bis -95° C abgekühlt und strömt über die Rohrleitung 36 in den Rohrzwischenraum 37 des Röhren-Wärmeaustauschers 38, der mit den Trennprodukten des Gasgemisches gekühlt wird. Im Wärmeaustauscher 38 wird das Gasgemisch bis auf die Temperatur von —100° C abgekühlt. Infolgedessen werden fast vollständig das Äthan, das Äthylen, ein größerer Teil des Methans und teilweise der Wasserstoff verflüssigt Das anfallende Gas-Flüssigkeits-Gemisch strömt über die Rohrleitung 39 in den Abscheider 40, wo es in flüssiges Kondensat und restliches Gasgemisch, das aus Wasserstoff und Methan mit Äthylen- und Äthanbeimengungen besteht getrennt wird. Das flüssige Kondensat wird aus dem Fiüssigkeitsteil 41 des Abscheiders 40 über die Rohrleitung 43 und den Rohrzwischenraum 37 des Röhren-Wärmeaustauschers 38 in den Entmethanisator 13 geleitet. Das restliche Gasgemisch wird aus dem Gasteil 42 des Abscheiders 40 über die Rohrleitung 44 aus der Anlage abgezogen, um nachfolgend aus diesem Gemisch Wasserstoff zu gewinnen.ίο and ethylene as well as part of methane and Hydrogen completely liquefied. The resulting gas-liquid mixture flows through the pipeline 19 into the separator 20, where it is separated into liquid condensate and the remaining gas mixture. The liquid one Condensate flows from the liquid part 21 of the separator 20 via the pipe 23 into the demethanizer 13, while the remaining gas mixture from the gas part 22 of this separator via the pipe 24 for further cooling in the tube space 25 of the tube heat exchanger 26 with the separation products of the gas mixture is cooled, flows. In the heat exchanger 26, the gas mixture is up to the Temperature cooled from -35 to -40 ° C and flows on through the pipe 27 into the cooler 28, which is with at the temperature of -56 ° C evaporating liquid ethylene is cooled. In the cooler 28, the gas mixture cooled down to the temperature of -50 to -53 ° C. As a result, the greater part of the ethylene is cooled and the ethane, as well as a part of the methane and the hydrogen liquefied The resulting gas-liquid mixture flows via the pipe 29 into the separator 30, where it is converted into liquid condensate and the rest Gas mixture is separated. The liquid condensate flows out of the liquid part 31 of the separator 30 via the pipe 33 into the demethanizer 13, while the remaining gas mixture from the gas part 32 of this Separator via the pipeline 34 into the liquid evaporating at the temperature of -98 ° C Ethylene cooled cooler 35 is passed. In the cooler 35, the gas mixture is down to the temperature of -92 Cooled to -95 ° C and flows via the pipe 36 into the pipe space 37 of the tubular heat exchanger 38, which is cooled with the separation products of the gas mixture. In the heat exchanger 38 is the gas mixture down to the temperature of -100 ° C cooled down. As a result, almost all of the ethane, ethylene, and a greater part of methane become the hydrogen is partially liquefied. The gas-liquid mixture that arises flows through the pipeline 39 in the separator 40, where it turns into liquid condensate and remaining gas mixture, which consists of hydrogen and methane with ethylene and ethane admixtures is separated. The liquid condensate is created from the liquid part 41 of the separator 40 via the pipe 43 and the pipe space 37 of the tubular heat exchanger 38 passed into the demethanizer 13. The remaining gas mixture is from the gas part 42 of the separator 40 is withdrawn from the system via the pipeline 44, followed by hydrogen from this mixture to win.

Im Entmethanisator 13 erfolgt das Abscheiden aus den in den Entmethanisator über die Rohrleitungen 12, 23, 33 und 43 eintretenden flüssien Kondensaten des gasförmien Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen, dan aus dem Oberteil 45 des Entmethanisators 13 über die Rohrleitung 46 abgeführt wird. Die Olefine werden aus dem Unterteil 75 des Entmethanisators über die Rohrleitung 76 abezogen. Das gas-In the demethanizer 13, the separation takes place from the in the demethanizer via the pipes 12, 23, 33 and 43 entering liquid condensates of the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures, dan is discharged from the upper part 45 of the demethanizer 13 via the pipeline 46. The olefins are drawn off from the lower part 75 of the demethanizer via the pipeline 76. The gas-

förmige Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen strömt über die Rohrleitung 46 mit einer Temperatur von -95 bis -100°C in den Rohrzwischenraum 47 des Röhrenkondensators 48, der mit den Trennprodukten des Gasgemisches gekühlt wird. Im Kondensator 48 wird dieses Gasgemisch bis auf die Temperatur von -135 bis -140° C abgekühlt. Infolgedessen werden aus dem gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen praktisch das gesamte Äthylen, teilweise das Methan und ein unbedeutender Teil des Wasserstoffs herauskondensiert. Das anfallende Gas-Flüssigkeits-Gemisch strömt über die Rohrleitung 49 in den Abscheider 50, wo es in flüssiges Kondensat und das restliche gasförmige Methan-Wasserstoff-Gemisch getrennt wird. Das flüssige Kondensat strömt aus dem Flüssigkeitsteil 51 des Abscheiders 50 über die Rohrleitung 53 in den Enirncthanisator 13 als Berieselungsmittel. Das restliche gasförmige Methan-Wasserstoff-Gemisch strömt aus dem Gasteil 52 des Abscheiders 50 über die Rohrleitung 54 zum Entspannen in das Wirbelrohr 56 durch den Düseneintritt 55 dieses Rohres. Infolge der Entspannung im Wirbelrohr 56 von dem Druck 32 bis 38 bar bis zum Druck 15 bis 18 bar wird das besagte Gemisch in zwei Ströme getrennt — den kalten Strom, der eine Temperatur von -145 bis - 1500C besitzt, und den heißen Strom, mit einer Temperatur von -105 bis -110° C. Der kalte Strom strömt aus dem Wirbelrohr 56 über das kalte Ende 57 dieses Rohres heraus und kommt über die Rohrleitung 59 in die Rohreshaped methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures flows through the pipe 46 at a temperature of -95 to -100 ° C in the tube space 47 of the tube condenser 48, which is cooled with the separation products of the gas mixture. In the condenser 48, this gas mixture is cooled down to a temperature of -135 to -140 ° C. As a result, practically all of the ethylene, some of the methane and an insignificant part of the hydrogen are condensed out of the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures. The resulting gas-liquid mixture flows through the pipe 49 into the separator 50, where it is separated into liquid condensate and the remaining gaseous methane-hydrogen mixture. The liquid condensate flows out of the liquid part 51 of the separator 50 via the pipeline 53 into the evaporator 13 as a sprinkling agent. The remaining gaseous methane-hydrogen mixture flows out of the gas part 52 of the separator 50 via the pipeline 54 to relax in the vortex tube 56 through the nozzle inlet 55 of this tube. As a result of relaxation in the vortex tube 56 of the pressure 32 to 38 bar up to the pressure 15 to 18 bar, the said mixture is separated into two streams - the cold stream having a temperature of -145 to - 150 has 0 C, and the hot flow , with a temperature of -105 to -110 ° C. The cold stream flows out of the vortex tube 56 via the cold end 57 of this tube and comes through the pipeline 59 into the tubes

60 des Röhrenkondensators 48. Beim Durchströmen dieser Rohre im Gegenstrom mit dem gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen wird der kalte Strom bis auf die Temperatur von —105 bis — 110° C erwärmt und gelangt über die Rohrleitulng60 of the tubular condenser 48. When flowing through these tubes in countercurrent with the gaseous methane-hydrogen mixture with the addition of ethylene the cold stream is reduced to a temperature of -105 Heated up to - 110 ° C and reaches the pipeline

61 in die Rohrleitung 62. Der heiße Strom strömt aus dem Wirbelrohr 56 durch das heiße Ende 58 dieses Rohrs und gelangt über die Rohrleitung 63 ebenfalls in die Rohrleitung 62. In der Rohrleitung 62 werden der kalte Strom und der heiße Strom vermischt und die vermischten Ströme werden zum Entspannen im Wirbelrohr 65 durch den Düseneintritt 64 dieses Rohres eingeführt. Infolge der Entspannung im Wirbelrohr 65 von 15 bis 18 bar bis auf 2,5 bis 3,5 bar wird das Gasgemisch in zwei Ströme getrennt — einen kalten Strom mit einer Temperatur von —145 bis — 15O0C, und einen heißen Strom mit der Temperatur vom —95 bis -100° C. Der kalte Strom strömt aus dem Wirbelrohr 65 über das kalte Ende dieses Rohrs 66 und tritt über die Rohrleitung 68 in die Rohre 69 des Röhrenkondensators 48 ein. Beim Durchströmen dieser Rohre im Gegenstrom mit dem gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen wird der kalte Strom bis auf die Temperatur von —105 bis -110° C erwärmt und kommt weiter über die Rohrleitung 70 in die Rohre 71 des Röhren-Wärmeaustauschers 38. Beim Durchströmen dieser Rohre im Gegenstrom mit dem zu trennenden Gasgemisch wird der kalte Strom bis auf die Temperatur von —95 bis — 100°C erwärmt und tritt über die Rohrleitung 72 in die Rohre 71 des Rohen-Wärmeaustauschers 26 ein. Der heiße Strom strömt aus dem Wirbelrohr 65 durch das heiße Ende 67 dieses Rohrs und tritt über die Rohrleitung 74 in die besagten Rohre 71 des Röhren-Wärmeaustauschers 26 ein. Der kalte und der heiße Strom vermischen sich und dieses Methan-Wasserstoff-Gemisch strömt weiter durch die Rohre 71 der Röhren-Wärmeaustauscher 26, 16 und 3 im Gegenstrom mit dem zu trennenden Gasgemisch. Infolgedessen wir das Methan-Wasserstoff-Gemisch bis auf die Temperatur von —10 bis —15° C erwärmt und über die Rohrleitung 73 aus der Anlage herausgeführt.61 into the pipe 62. The hot stream flows from the vortex tube 56 through the hot end 58 of this pipe and also enters the pipe 62 via the pipe 63. In the pipe 62, the cold stream and the hot stream are mixed and the mixed currents are introduced to relax in the vortex tube 65 through the nozzle inlet 64 of this tube. As a result of the expansion in the vortex tube 65 from 15 to 18 bar down to 2.5 to 3.5 bar, the gas mixture is separated into two streams - a cold stream with a temperature of -145 to -15O 0 C, and a hot stream with the Temperature from -95 to -100 ° C. The cold stream flows from the vortex tube 65 via the cold end of this tube 66 and enters the tubes 69 of the tubular condenser 48 via the conduit 68. When flowing through these tubes in countercurrent with the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures, the cold stream is heated to a temperature of -105 to -110 ° C and continues via the pipeline 70 into the tubes 71 of the tubular heat exchanger 38. When the gas mixture to be separated flows through these tubes in countercurrent, the cold flow is heated to a temperature of -95 to -100.degree. C. and enters the tubes 71 of the raw heat exchanger 26 via the pipeline 72. The hot stream flows from the vortex tube 65 through the hot end 67 of this tube and enters the said tubes 71 of the tubular heat exchanger 26 via the conduit 74. The cold and the hot stream mix and this methane-hydrogen mixture flows on through the tubes 71 of the tubular heat exchangers 26, 16 and 3 in countercurrent to the gas mixture to be separated. As a result, the methane-hydrogen mixture is heated to a temperature of -10 to -15 ° C and is led out of the system via the pipe 73.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend ein Anwendungsfall beschrieben. For a better understanding of the present invention, an application is described below.

Beispielexample

Zur Gewinnung des für die erfindungsgemäße Trennung einzusetzenden Gasgemisches wird Benzin mit einem Siedebereich von 62 bis 180° C der Pyrolyse bei der Temperatur von 823 bis 850°C unter Hinzusetzung von 50 Gew.-%. Wasserdampf, bezogen auf die Benzinmenge, unterzogen. Das gewonnene Pyrolysegas wird bis auf 20 bis 30°C abgekühlt und von 1,2 bis 1,3 bar bis auf 30 bis 40 bar verdichtet. Hierbei werden dem Gasgemisch saure Gase entzogen. Aus dem verdichtetem Gasgemisch werden schwere Kohlenwasserstoffe C4 und darüber abgeführt, und im restlichen Gasgemisch werden die Acetylenverbindungen hydriert, hierauf entfeuchtet und bis auf die Temperatur von +15° C gekühlt.To obtain the gas mixture to be used for the separation according to the invention, gasoline with a boiling range from 62 to 180 ° C. is pyrolysed at a temperature from 823 to 850 ° C. with the addition of 50% by weight. Water vapor, based on the amount of gasoline, subjected. The pyrolysis gas obtained is cooled down to 20 to 30 ° C and compressed from 1.2 to 1.3 bar to 30 to 40 bar. Here, acidic gases are withdrawn from the gas mixture. Heavy hydrocarbons C 4 and above are removed from the compressed gas mixture, and the acetylene compounds in the remaining gas mixture are hydrogenated, then dehumidified and cooled to a temperature of + 15 ° C.

Das nach dem beschriebenen Verfahren gewonnene Gasgemisch, das aus Wasserstoff, Methan und Olefine besteht, wird entsprechend dem vorstehend angeführten technologischem Schema verarbeitetThe gas mixture obtained by the process described, which consists of hydrogen, methane and olefins exists, is processed according to the above technological scheme

Die stoffliche Bilanz der Ströme, die über die entsprechenden Rohrleitungen des besagten technologischen Schemas befördert werden ist in der beiliegenden Tabelle veranschaulicht.The physical balance of the currents flowing through the corresponding pipelines of said technological Schemas to be promoted is illustrated in the attached table.

Die nachstehend angeführte Tabelle erläutert die vorliegenden konkreten Betriebsparameter des Beispiels der Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The table below explains the actual operating parameters of the example the implementation of the method according to the invention.

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Zusammenfassungsummary

Zum Verfahren zum Trennen eines gasförmigen Kohlen-Wasserstoff-Gemischs gehört eine stufenweise Abkühlung des gasförmigen Kohlen-Wasserstoff-Gemisches unter Abscheiden des in jeder Abkühlungsstufe sich bildenden flüssigen Kondensates, das aus Olefinen und Methan mit Wasserstoffbeimengungen besteht, und Zuleitung des Kondensats zum Entmethanisieren, ein Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen, das infolge des Entmethanisierens des Kondensates anfällt und eine weitere Abkühlung desselben, eine Abtrennung des hierbei anfallenden flüssigen Kondensates, das als Berieselungsmittel beim Entmethanisieren verwendet wird, ein Entspannen des restlichen gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs unter Ausnutzung des Ranque-Effektes, wodurch ein kalter und ein heißer Gasstrom gewonnen werden, wobei der kalte und der heiße Gasstrom vermischt werden und das gewonnene gasförmige Gemisch unter Ausnutzung des Ranque-Effektes wieder entspannt wird, die unmittelbare Zuführung des dabei anfallenden heißen Stromes im Gegenstrom zu dem zu trennenden gasförmigen Kohlen-Wasserstoff-Gemisch sowie die Zuführung des kalten Stromes im Gegenstrom zu dem zu trennenden gasförmigen Kohlen-Wasserstoff-Gemisch, indem er vorhergehend im Gegenstrom zu dem gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen durchgelassen wird.On the method for separating a gaseous mixture of carbon and hydrogen includes a step-by-step cooling of the gaseous carbon-hydrogen mixture with the separation of the in each cooling step forming liquid condensate, which consists of olefins and methane with added hydrogen, and Feeding the condensate for demethanization, separation of the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures as a result of demethanizing of the condensate and a further cooling of the same, a separation of this accruing liquid condensate, which is used as a sprinkling agent during demethanization, relaxation the remaining gaseous methane-hydrogen mixture using the Ranque effect, whereby a cold and a hot gas stream are obtained, wherein the cold and hot gas streams are mixed and the gaseous mixture obtained is relaxed again using the Ranque effect is, the direct supply of the resulting hot stream in countercurrent to the to separating gaseous carbon-hydrogen mixture as well as the supply of the cold stream in countercurrent to the gaseous carbon-hydrogen mixture to be separated by previously in countercurrent is allowed through to the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures.

Die Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens enthält eine Baugruppe zum Abscheiden der Olefine, bestehend aus hintereinander geschalteten Röhren-Wärmeaustauschern, Kühlern und Abscheidern und eine Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen, bestehend aus Entmethanisator, Röhrenkondensator, Abscheider und Wirbelrohr. Die Flüssigkeitsteile sämtlicher Abscheider der Baugruppe zum Abscheiden der Olefine stehen mit dem Entmethanisator in Verbindung. Die Baugruppe zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs mit Äthylenbeimengungen enthält ein zusätzliches Wirbelrohr, dessen Düseneintritt mit dem heißen Ende des ersten der erwähnten Wirbelrohre direkt und mit dem kalten Ende dieses Wirbelrohrs über einen Teil der Rohre des Röhrenkondensators verbunden ist. Das heiße Ende des zusätzlichen Wirbelrohres steht mit den Rohren der Röhren-Wärmeaustauscher der Baugruppe zum Abscheiden der Olefine in direkter Verbindung und das kalte Ende desselben istThe system for carrying out this process contains an assembly for separating out the olefins, consisting of of tubular heat exchangers, coolers and separators connected in series and an assembly to separate the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures, consisting of demethanizer, tube condenser, separator and vortex tube. The liquid parts of all separators of the assembly for separating the Olefins are related to the demethanizer. The assembly for separating the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures contains an additional vortex tube whose nozzle inlet with the hot end of the first of the mentioned vortex tubes directly and with the cold end of this vortex tube is connected via part of the tubes of the tubular capacitor. The hot end of the extra Vortex tube stands with the tubes of the tubular heat exchanger of the assembly for separating the olefins in direct connection and the cold end of the same

so damit über die übrigen Rohre des Röhrenkondensators verbunden.so with it over the remaining tubes of the tube condenser tied together.

Durch die vorliegende Erfindung wird das Abscheiden von Äthylen aus dem zu trennenden gasförmigen Kohlen-Wasserstoff-Gemisch bis 99% und darüber gewährleistet. Die dabei angewandten, in einem Bereich von -145 bis 1500C liegenden Temperaturen, durch die so ein hoher Ausziehgrad für Äthylen sichergestellt wird, werden wegen der vollständigen Ausnutzung der Energie des unter Druck befindlichen gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemischs erreicht. Dabei sind zusätzliche Kälteerzeugungsquellen nicht erforderlich.The present invention ensures the separation of ethylene from the gaseous carbon-hydrogen mixture to be separated up to 99% and above. The applied thereby, in a range of -145 to 150 0 C lying temperatures, is ensured by the so a high degree of exhaustion for ethylene, the energy of the pressurized gaseous methane-hydrogen mixture be achieved because of the complete utilization. Additional sources of cold generation are not required.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Trennung eines Wasserstoff, Methan und Olefine (Äthylen, Athan, Propylen, Propan s und Beimengungen der CVFraktion) enthaltenden gasförmigen Kohlenwasserstoffgemisches, d a durch gekennzeichnet, daß man1. Process for the separation of a hydrogen, methane and olefins (ethylene, ethane, propylene, propane s and admixtures of the gaseous hydrocarbon mixture containing CV fraction), d a through marked that one a) im Rahmen einer Baugruppe (1) zum Absehetden der Olefine, bestehend aus Röhrenwärmeaustauschern (3,16,26 und 38), Kühlern (7,18,28 und 35),a) in the context of an assembly (1) for Absehetden the olefins, consisting of Tubular heat exchangers (3, 16, 26 and 38), coolers (7, 18, 28 and 35), Abscheidern (9,20,30 und 40) sowie zugehörigen Verbindungsleitungen, das in den Rohrzwischenraum des ersten Röhrenwärmeaustauschers (3) zugeführte, zu trennende Gasgemisch mit Hilfe der im Gegenstrom geführten Trennprodukte dieses Gemisches und mit Hilfe des anschließenden ersten Kühlers (7) auf insgesamt etwa -15° C abkühlt,Separators (9, 20, 30 and 40) and associated connecting lines, that which is fed into the tube space of the first tubular heat exchanger (3) and is to be separated Gas mixture with the help of the countercurrent separation products of this mixture and with the help of the subsequent first Cools the cooler (7) to a total of about -15 ° C, b) das anfallende Gas-Flüssigkeits-Gemisch in einem Abscheider (9) in flüssiges Kondensat und Gasgemisch trennt,b) the resulting gas-liquid mixture in a separator (9) into liquid condensate and Gas mixture separates, c) das flüssige Kondensat in einen Entmethanisator (13) einer Baugruppe (2) zum Abscheiden des Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen leitet,c) the liquid condensate in a demethanizer (13) of an assembly (2) for separation of the methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures, d) das Gasgemisch in den obengenannten weiteren Röhrenwärmeaustauschern, Kühlern und Abscheidern entsprechend behandelt, wobei schließlich im letzten Röhrenwärmeaustauscher (38) das Gasgemisch auf etwa -1000C abgekühlt wird, das im letzten Abscheider (40) anfallende Restgasgemisch (Wasserstoff, Methan, Äthylen- und Äthanbeimengungen) aus der Anlage abzieht und das flüssige Restkondensat (Äthan, Äthylen, größerer Teil des Methans, Teil des Wasserstoffs) üDer den letzten Röhrenwärmeaustauscher (38) in den Entmethanisator (13) leitet,d treated according to the gas mixture in the above-mentioned further tube heat, coolers and separators), whereby finally the gas mixture is cooled to about -100 0 C in the last tube heat exchanger (38) obtained in the last separator (40) residual gas mixture (hydrogen, methane, ethylene - and ethane admixtures) is withdrawn from the system and the liquid residual condensate (ethane, ethylene, larger part of the methane, part of the hydrogen) passes the last tubular heat exchanger (38) into the demethanizer (13), e) aus dem Oberteil des Entmethanisators (13) gasförmiges Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen abführt und aus dem Unterteil des Entmethansisators (13) die Olefine abzieht,e) gaseous from the upper part of the demethanizer (13) Methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures and discharges from the lower part the demethanizer (13) draws off the olefins, f) das gasförmige Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen im Rohrzwischenraum eines Röhrenkondensators (48) unter Kühlung mit den im Gegenstrom geführten Trennprodukten des Gasgemisches auf —135 bis -1400C kühlt und hierbei das gesamte Äthylen, teilweise das Methan und einen unbedeutenden Teil des Wasserstoffs kondensiert,f) the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures in the tube space of a tube condenser (48) while cooling with the countercurrent separation products of the gas mixture cools to -135 to -140 0 C and here all the ethylene, partly the methane and an insignificant part of the hydrogen condenses, g) das anfallende Gas-Flüssigkeits-Gemisch in einem Abscheider (50) in flüssiges Kondensat und gasförmiges Methan-Wasserstoff-Gemisch trennt,g) the resulting gas-liquid mixture in a separator (50) into liquid condensate and separates gaseous methane-hydrogen mixture, h) das flüssige Kondensat in den Entmethanisator (13) als Berieselungsmittel zurückleitet,h) the liquid condensate is returned to the demethanizer (13) as a sprinkling agent, i) das gasförmige Methan-Waserstoff-Gemisch in ein nach dem Ranque-Effekt arbeitendes Wirbelrohr (56) leitet und dort in einen sogenannten kalten Strom (Temperatur -145 bis -15O0C) und in einen sogenannten heißen Strom (Temperatur -105 bis - 110°C) trennt,i) the gaseous methane-hydrogen mixture passes into a vortex tube (56) working according to the Ranque effect and there into a so-called cold stream (temperature -145 to -15O 0 C) and in a so-called hot stream (temperature -105 to - 110 ° C) separates, k) den sogenannten kalten Strom in die Rohre des Röhrenkondensators (48) leitet, wobei er sich auf -105 bis — 1100C erwärmt, und den sogenannten heißen Strom mit dem aus dem Röhrenkondensator (48) austretenden sogenannten kalten Strom in einer Rohrleitung (62) vereinigt,k) passes the so-called cold current in the tubes of the tubular capacitor (48), it refers to -105 to - heated 110 0 C, and the so-called hot stream exiting the tube condenser (48) so-called cold current in a pipeline ( 62) united, 1) die vereinigten Ströme in ein weiteres, nach dem Ranque-Effekt arbeitendes Wirbelroh? (65) einführt und dort wiederum in einen sogenannten kalten Strom (Temperatur —145 bis —150°) und in einen sogenannten heißen Strom (Temperatur -95 bis - 10O0C) trennt,1) the combined streams in a further eddy pipe working according to the Ranque effect? (65) introducing and there turn and in a so-called cold flow (temperature -145 to -150 °) in a so-called hot stream (temperature -95 to - 10O 0 C) separates m) den sogenannten kalten Strom in die Rohre des Röhrenkondensators (48) zurückführt, ihn hierbei im Gegenstrom mit dem Methan-Wasserstoff-Gemisch mit Äthylenbeimengungen auf -105 bis -110°C erwärmt und den so erhaltenen Strom anschließend in die Rohre (71) des Röhrenwärmeaustauschers (38) leitet,m) returns the so-called cold stream into the tubes of the tubular condenser (48), thereby doing it in countercurrent with the methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures -105 to -110 ° C heated and the stream thus obtained then into the tubes (71) of the Tubular heat exchanger (38) conducts, n) den sogenannten heißen Strom in die Rohre (71) des Röhrenwärmeaustauschers (26) leitet undn) conducts the so-called hot flow into the tubes (71) of the tubular heat exchanger (26) and o) den sogenannten kalten und den sogenannten heißen Strom hierbei vermischt und durch die Rohre (71) der Röhrenwärmeaustauscher (26, 16 und 3) im Gegenstrom zum eintretenden Gasgemisch führt, wobei sich das Methan-Wasserstoff-Gemisch auf -10 bis -15° C erwärmt und das genannte Gemisch schließlich über eine Leitung (73) aus der Anlage abführt.o) the so-called cold and the so-called hot stream mixed here and through the Tubes (71) of the tubular heat exchangers (26, 16 and 3) in countercurrent to the incoming Gas mixture leads, the methane-hydrogen mixture warms up to -10 to -15 ° C and finally discharging said mixture from the plant via a line (73). 2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, auf der Grundlage,
einer Baugruppe (1) zum Abscheiden der Olefine aus dem zu trennenden Gasgemisch, welche
aus den Röhrenwärmeaustauschern (3,16,26 und 38) und den Kühlern (7, 18, 28 und 35) besteht, die eine stufenweise Abkühlung des genannten Gasgemisches gewährleisten,2. Plant for carrying out the method according to claim 1, based on
an assembly (1) for separating the olefins from the gas mixture to be separated, which
consists of the tubular heat exchangers (3, 16, 26 and 38) and the coolers (7, 18, 28 and 35), which ensure a gradual cooling of the gas mixture mentioned, ferner aus den Abscheidern (9, 20, 30 und 40), die einen Flüssigkeits- und einen Gasteil besitzen und zum Trennen der in jeder Abkühlungsstufe anfallenden Gas-Flüssigkeits-Gemische in einen Gasstrom und einen Flüssigkeitsstrom bestimmt sind,
wobei die Rohre sämtlicher Wärmeaustauscher hintereinander geschaltet sind, während ihre Rohrzwischenräume untereinander über die Kühler und die Gasteile der Abscheider in Verbindung stehen,
einer Baugruppe (2) zum Abscheiden des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches mit Äthylenbeimengungen, welchealso from the separators (9, 20, 30 and 40), which have a liquid and a gas part and are intended to separate the gas-liquid mixtures occurring in each cooling stage into a gas flow and a liquid flow,
The tubes of all the heat exchangers are connected in series, while their tube spaces are connected to one another via the cooler and the gas parts of the separators,
an assembly (2) for separating the gaseous methane-hydrogen mixture with ethylene admixtures, which aus einem Entmethanisator (13) besteht, mit dem die Flüssigkeitsteile der Abscheider (9, 20,30 und 40) in Verbindung stehen,consists of a demethanizer (13) with which the liquid parts of the separator (9, 20, 30 and 40) in To be connected ferner aus einem Röhrenkondensator (48), der eine Abkühlung des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches gewährleistet,furthermore from a tubular condenser (48), which cools the gaseous methane-hydrogen mixture guaranteed aus einem Abscheider (50), der zum Trennen des infolgedessen anfallenden Gas-Flüssigkeits-Gemisches in einen Gasstrom und einen Flüssigkeitsstrom bestimmt ist und einem Gasteil und einem mit dem Oberteil des Entmethanisators (13) in Verbindung stehenden Flüssigkeitsteil besitzt,
aus einem Wirbelrohr (56), das zum Entspannen des gasförmigen Methan-Wasserstoff-Gemisches unter Erzielung eines sogenannten kalten und eines sogenannten heißen Stromes bestimmt ist,
wobei das genannte Wirbelrohr (56) einen Düseneintritt (55) aufweist, welcher über den Gasteil des Abscheiders (52) und den Rohrzwischenraum des Röhrenkondensators (48) mit dem Oberteil des Entme-a separator (50), which is intended to separate the gas-liquid mixture that occurs as a result into a gas flow and a liquid flow and has a gas part and a liquid part connected to the upper part of the demethanizer (13),
from a vortex tube (56), which is intended to expand the gaseous methane-hydrogen mixture while achieving a so-called cold and a so-called hot flow,
wherein said vortex tube (56) has a nozzle inlet (55), which via the gas part of the separator (52) and the tube gap of the tubular condenser (48) with the upper part of the Entme- thanisators (13) in Verbindung steht, ferner ein sogenanntes kaltes Ende (57), das mit den Rohren des Röhrenkondensators (48) in Verbindung steht, die zum Durchtritt des aus dem kalten Ende strömenden Stromes bestimmt sind und ein sögenanntes heißes Ende (58),thanisators (13) is in connection, also a so-called cold end (57), which with the Tubes of the tubular condenser (48) are in communication, the for the passage of the cold end flowing stream and a so-called hot end (58), wobei die genannte Anlage dadurch gekennzeichnet ist daßsaid plant being characterized in that die Baugruppe (2) ein zusätzliches Wirbelrohr (65) enthält.the assembly (2) contains an additional vortex tube (65). das einen Düseneintritt (64) aufweist, der mn. dem sogenannten heißen Ende (58) des Wirbelrohres (56) unmittelbar und mit dem sogenannten kalten Ende (57) dieses Rohres über die mit ihm in Verbindung stehenden Rohre (60) des Röhrenkondensators (48) in Verbindung steht,which has a nozzle inlet (64), the mn. the so-called hot end (58) of the vortex tube (56) directly and with the so-called cold end (57) of this tube via the one in connection with it standing tubes (60) of the tube capacitor (48) is in connection, ferner ein sogenanntes kaltes Ende (66) und ein sogenanntes heißes Ende (67), wobei das genannte heiße Ende (67) unmittelbar mit den Röhren (71) der Röhrenwärmeaustauscher (26, 16 urd 3) in Verbindung steht undfurthermore a so-called cold end (66) and a so-called hot end (67), said hot end End (67) directly with the tubes (71) of the tubular heat exchangers (26, 16 and 3) in connection stands and das sogenannte kalte Ende (66) über die Rohre (69) des Röhrenkondensators (48), die zum Durchtritt des aus diesem Ende strömenden sogenannten kalten Stromes bestimmt sind.the so-called cold end (66) via the tubes (69) of the tubular condenser (48), which are used for the passage of the from this end flowing so-called cold stream are determined.
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